摘要：為消除高校學(xué)生因違章使用大功率電器，導(dǎo)致宿舍用電線路過(guò)載，從而引發(fā)火災(zāi)的隱患，文章將安全用電與用電管理統(tǒng)一考慮，設(shè)計(jì)高校學(xué)生公寓預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng)。對(duì)該系統(tǒng)的工作原理和功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并分析了實(shí)施該系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)。結(jié)果表明，該系統(tǒng)對(duì)提高后勤部門(mén)管理效率，保障高校公寓的用電安全，降低學(xué)校的運(yùn)營(yíng)成本具有顯著的作用。

　　關(guān)鍵詞:學(xué)生公寓；預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng)；惡性負(fù)載識(shí)別；安全用電

　　0引言

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物質(zhì)生活水平不斷提高，高校學(xué)生公寓的住宿條件也逐步提高。公寓內(nèi)的配置由過(guò)去滿足基本生活需求的設(shè)備，到如今擁有電熱水器、空調(diào)、電腦等較為現(xiàn)代的用電設(shè)備。另外，由于信息時(shí)代的到來(lái)，學(xué)生需要從電視、網(wǎng)絡(luò)中學(xué)習(xí)知識(shí)，了解信息動(dòng)態(tài)，查找資料，這些需求導(dǎo)致學(xué)生公寓的供電方式也隨之發(fā)生改變，全天供電成為了學(xué)生日常生活的基本要求。以往對(duì)學(xué)生公寓的用電管理主要是采取限電流、定時(shí)間斷送電的用電管理模式，這顯然已經(jīng)無(wú)法滿足大學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。對(duì)高校公寓供電需求的調(diào)研結(jié)果表明，約90％的學(xué)生對(duì)宿舍定時(shí)供電持不滿意態(tài)度，對(duì)全天供電滿意率則為100％。值得注意的是，由于大量使用電器，尤其是一些大功率不安全的電器，如燒開(kāi)水用的電爐、“熱得快”等產(chǎn)品的違規(guī)使用，給學(xué)生公寓帶來(lái)了安全隱患，對(duì)學(xué)生人生安全和財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅，若不加以限制，一旦發(fā)生電氣火災(zāi)等重大事故，將帶來(lái)無(wú)法挽回的嚴(yán)重后果。因此，對(duì)于學(xué)生公寓的用電管理，不能局限于一些傳統(tǒng)的用電管理方式上，需要充分考慮學(xué)生公寓用電的實(shí)際情況，采取更為科學(xué)而完善的技術(shù)手段，制定一種適合學(xué)生公寓用電特征的智能化用電管理方案。通過(guò)對(duì)學(xué)生公寓內(nèi)用電監(jiān)控進(jìn)行更深入的研究，將安全用電和用電管理統(tǒng)一考慮，建立宿舍預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng)，既保障公寓用電安全，又降低公寓能耗，同時(shí)提高學(xué)校后勤部門(mén)的管理工作效率。基于這一認(rèn)識(shí)，研究設(shè)計(jì)并實(shí)施了一個(gè)適合于高校學(xué)生公寓預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng)。

　　1高校學(xué)生公寓用電管理現(xiàn)狀

　　本研究以廣東地區(qū)某高校學(xué)生公寓為對(duì)象，對(duì)該公寓的用電情況和用電管理進(jìn)行了深入調(diào)查，并進(jìn)行了實(shí)地考察走訪，發(fā)現(xiàn)該學(xué)校目前使用的電表均為機(jī)械表，計(jì)量效果不理想，在管理方式上也存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

　?。?）電表老化  該學(xué)生公寓采用老式機(jī)械計(jì)量電表，并已持續(xù)使用多年，超出了保質(zhì)期，計(jì)量精度和安全都無(wú)法保證．不僅給學(xué)校帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，而且產(chǎn)生電氣安全事故隱患。

　?。?）管理功能單一  學(xué)生公寓用電管理基本上采用定時(shí)管理，入房檢查方式。這不僅無(wú)法滿足當(dāng)今用電管理需求，而且難于管理違規(guī)用電。不能限制由于違規(guī)使用電熱器、電飯鍋、大功率電器導(dǎo)致的超負(fù)荷，易引發(fā)宿舍電氣火災(zāi)。

　?。?）管理效率低下  主要依靠人工抄表方式統(tǒng)計(jì)耗電量，不能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)異常用電，消除隱患；在數(shù)據(jù)異常時(shí)，無(wú)法提供依據(jù)，導(dǎo)致?tīng)?zhēng)議。

　　經(jīng)過(guò)調(diào)查，以上現(xiàn)象是大多數(shù)高校學(xué)生公寓普遍存在的現(xiàn)象，也是困擾高校后勤管理部門(mén)的主要問(wèn)題。因此，對(duì)高校學(xué)生公寓采用智能化用電管理措施，消除違規(guī)用電帶來(lái)的安全隱患，提升后勤管理部門(mén)管理效益，通過(guò)技術(shù)管理措施降低學(xué)生公寓能耗是急需解決的問(wèn)題。

　　2安全用電智能控制管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)上述分析，本研究設(shè)計(jì)了一種針對(duì)高校學(xué)生公寓的安全用電智能控制管理系統(tǒng)，以期能夠解決目前存在的問(wèn)題。

　　2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成：計(jì)量采集系統(tǒng)（計(jì)量設(shè)備），數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（通信設(shè)備），管理平臺(tái)（數(shù)據(jù)處理、用戶服務(wù)與管理）。該系統(tǒng)具備智能用電管理功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生公寓用電信息，并通過(guò)管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析功能，為學(xué)校管理部門(mén)提供依據(jù)，進(jìn)而解決用電過(guò)程中存在的問(wèn)題。通過(guò)科學(xué)化、智能化的用電管理，實(shí)現(xiàn)安全用電、便捷管理、穩(wěn)定運(yùn)行的目的。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖

　　計(jì)量采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和電能計(jì)量功能，并提供異常保護(hù)和預(yù)付費(fèi)功能，實(shí)現(xiàn)用電計(jì)量、預(yù)付費(fèi)、安全用電管理的基本功能。計(jì)量采集系統(tǒng)分戶設(shè)置，具備通信接口，可方便組構(gòu)管理網(wǎng)絡(luò)。

　　數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集器將電表與系統(tǒng)管理平臺(tái)服務(wù)器連通。每臺(tái)采集器具備獨(dú)立的IP地址。傳輸網(wǎng)利用校園通信網(wǎng)絡(luò)以節(jié)省成本，從學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)端口引到交換機(jī)。

　　管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)服務(wù)功能，提供預(yù)付費(fèi)管理（包含充值、退電、財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)等），用電分析，用電實(shí)時(shí)監(jiān)控（包含電流、電壓、功率、剩余金額等），用電管理（ 包含定時(shí)通斷電、違規(guī)電器管理、負(fù)荷限制等），用戶自助查詢等。管理平臺(tái)包括了3個(gè)子系統(tǒng)，即網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)、校園能耗監(jiān)控系統(tǒng)、用電信息查詢系統(tǒng)。用戶服務(wù)系統(tǒng)主要是存儲(chǔ)萬(wàn)整方套數(shù)系據(jù)統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，提供系統(tǒng)的人機(jī)界面，提供用戶查詢管理平臺(tái)等．其他的管理端也可以直接連接到服務(wù)器進(jìn)行系統(tǒng)管理；另外該系統(tǒng)還有配套設(shè)備，主要用于預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)的功能擴(kuò)展及補(bǔ)充，配套設(shè)備包括售電及查詢終端、短信貓、ＬＥＤ 顯示屏、自助充值終端等多種。管理系統(tǒng)主要是連接學(xué)校相關(guān)職能部門(mén)，把系統(tǒng)的重要信息反饋到各主要職能部門(mén)，實(shí)現(xiàn)人員的有效管理。安全用電管理系統(tǒng)實(shí)施案例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖

2.2系統(tǒng)功能

　　該系統(tǒng)具有以下功能：

　?。?）用電遠(yuǎn)程計(jì)量，提升效率采用單相網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)智能電能表進(jìn)行用電計(jì)量。低功耗、長(zhǎng)壽命、精度高、功能全、安全可靠。能耗數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳，自動(dòng)抄表。

　?。?）用電總功率限制，綠色用電本功能主要用于學(xué)生宿舍的用電總功率限制，保證用電安全可設(shè)置 1d內(nèi)不同時(shí)間段允許的總功率不同（最多6個(gè)時(shí)間段）。超功率后可設(shè)置報(bào)警提醒用戶或者直接斷電。這樣，一方面可限制主用電時(shí)段學(xué)生的總用電功率。另一方面可實(shí)

　　現(xiàn)夜間小電流運(yùn)行模式，即夜間允許學(xué)生使用充電器、小臺(tái)燈等低功率電器，而不允許使用電視機(jī)、電腦等大功率電器，從而在保障學(xué)生夜間正常休息的前提下，做到人性化的管理。

　　（3）惡性負(fù)載限制，保障安全本功能主要用于學(xué)生宿舍違章電器的管理，有效地避免了發(fā)熱電器及大功率電器引發(fā)的安全事故。當(dāng)學(xué)生宿舍使用電爐、熱得快、電燙斗等違規(guī)大功率電器時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別為惡性負(fù)載，自動(dòng)切斷電源或報(bào)警。如果自動(dòng)切斷供電，過(guò)一段時(shí)

　　間（可設(shè)置）后可自動(dòng)恢復(fù)，如果1d內(nèi)多處違章用電跳閘，則跳閘后只能由管理員再手動(dòng)恢復(fù)。

　　（4）實(shí)時(shí)監(jiān)控，智能管理在設(shè)定的時(shí)段內(nèi)電表主動(dòng)跳閘斷電，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)電功能．通過(guò)設(shè)置相關(guān)參數(shù)可靈活地設(shè)定定時(shí)開(kāi)關(guān)電方案。本功能主要用于學(xué)生宿舍、公共用電（包括路燈、教室燈、景觀用電等）的定時(shí)控制。1d可設(shè)置最多6組定時(shí)開(kāi)關(guān)電時(shí)間。不管電表在何種狀態(tài)下，均可通過(guò)管理軟件遠(yuǎn)程對(duì)電表進(jìn)行通斷電。實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)下面所有表計(jì)的當(dāng)前

　　用電狀態(tài)，包括剩余金額、總用電量、電流、電壓、功率、功率因數(shù)等參數(shù)。查看的數(shù)據(jù)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)用電狀態(tài)自動(dòng)更新。并對(duì)電表進(jìn)行實(shí)時(shí)通電、斷電操作。

　?。?）違章記錄，提升管理質(zhì)量用電檢修、線路不安全用電等引起的電表進(jìn)線端斷電，電表會(huì)自動(dòng)記錄并告之服務(wù)器。學(xué)生使用熱得快等違章電器時(shí)，電表會(huì)自動(dòng)斷電并記錄，同時(shí)告之服務(wù)器。管理員可輕松地通過(guò)軟件系統(tǒng)對(duì)上述斷電及違章事件進(jìn)行掌握。

　?。?）靈活用電管理在管理平臺(tái)上配置好參數(shù)后，系統(tǒng)可自動(dòng)記錄和顯示房間電表的總用電量、剩余金額、電流、電壓、違規(guī)用電記錄等信息。作為用電分析、結(jié)算、違章用電處理的數(shù)據(jù)源。同時(shí)，可根據(jù)管理規(guī)定定期向用戶自動(dòng)贈(zèng)送免費(fèi)的用電額度?？梢栽O(shè)置每房每月贈(zèng)送多少，或者每人每月贈(zèng)送多少。不同類(lèi)型的用戶贈(zèng)送額度可不一樣（如本科生與研究生贈(zèng)送額度不同、教師與學(xué)生贈(zèng)送額度不同）?？砂丛?、按季度、按學(xué)期贈(zèng)送。１a內(nèi)哪些月份需要贈(zèng)送是可設(shè)的。對(duì)于沒(méi)有使用完的補(bǔ)助電，既可選擇清零，也可累加。

　?。?）多客戶端分權(quán)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)可設(shè)置多個(gè)管理端，各管理端通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。各個(gè)管理員可獨(dú)立進(jìn)行售電、退電、用電分析、基礎(chǔ)信息維護(hù)等操作，用戶可進(jìn)行用電信息查詢?？稍O(shè)置多個(gè)管理員級(jí)別，不同級(jí)別具有不同的管理權(quán)限。管理員可進(jìn)行下屬所有的管理。同一級(jí)別可設(shè)置多個(gè)管理員。

　　（8）階梯電價(jià)，分時(shí)電價(jià)電表帶階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)功能?？砂唇o定的梯度執(zhí)行階梯電價(jià)，也可按照給定的時(shí)段及電價(jià)執(zhí)行分時(shí)電價(jià)。梯度、分時(shí)時(shí)段、電價(jià)可設(shè)。本功能可選是否啟用。

　?。?）安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電表數(shù)據(jù)，在電表斷電、表內(nèi)電表沒(méi)電的狀態(tài)下，可保存10a 以上。電表突然停電等，不會(huì)影響數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)不丟失，且數(shù)據(jù)容量大、可靠性高、安全性強(qiáng)。所有數(shù)據(jù)采用安全加密機(jī)制存儲(chǔ)。

　?。?0）支持綠色校園管理該系統(tǒng)電表符合國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通訊協(xié)議采用標(biāo)準(zhǔn)DL/T645 -2007協(xié)議。能為學(xué)校后續(xù)的節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)提供基礎(chǔ)源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接。

　?。?1）網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)預(yù)付費(fèi)，先充值后用電，欠費(fèi)后自動(dòng)跳閘斷電，充值后立即將充值信息下傳到電表，電表自動(dòng)合閘送電。對(duì)于不需要預(yù)付費(fèi)的用戶，可設(shè)置為后付費(fèi)工作模式。遠(yuǎn)程充值，電表采用無(wú)卡式設(shè)計(jì)，通過(guò)485和校園網(wǎng)與服務(wù)器連通，用戶充值后，系統(tǒng)自動(dòng)充值。不需要接觸電表實(shí)體，避免安全事故并延長(zhǎng)電表使用壽命。

　　3安全用電控制

　　針對(duì)公寓安全用電的隱患，本系統(tǒng)對(duì)違規(guī)用電提供了針對(duì)性制約控制功能，具備惡性負(fù)載控制、惡性負(fù)載失敗控制、分時(shí)段功率限制等措施，可有效制約違規(guī)用電，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　3.1惡性負(fù)載控制

　　惡性負(fù)載又稱阻性負(fù)載，主要是指純阻性的直熱式電器（電烙鐵、燒水棒、電爐、電飯煲、電炒鍋、電熱杯、電吹風(fēng)、發(fā)夾板等），由于其容易引發(fā)火災(zāi)，因此在各大院校明令禁止使用．學(xué)生公寓用電智能管理系統(tǒng)在0-24時(shí)之間，全時(shí)段對(duì)電路中的惡性負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦有惡性負(fù)載接入，通過(guò)對(duì)主繼電器進(jìn)行操作，及時(shí)進(jìn)行斷電。當(dāng)惡性負(fù)載接入時(shí)，電表總負(fù)荷上升到一定高度持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)，由于惡性負(fù)載的功率因數(shù)接近1，電路總負(fù)載的功率因數(shù)增加，因此，可認(rèn)定功率因數(shù)高于某一值，并且啟動(dòng)后功率維持在高位的電器為惡性負(fù)載。通過(guò)本安全用電控制系統(tǒng)，可以對(duì)接入的惡性負(fù)載進(jìn)行識(shí)別控制。

　　3.2惡性負(fù)載識(shí)別控制

　　惡性負(fù)載識(shí)別控制主要包括開(kāi)關(guān)值、受控功率區(qū)間值、功率因數(shù)閾值、恢復(fù)供電間隔時(shí)間和每日恢復(fù)供電限制次數(shù)。當(dāng)開(kāi)關(guān)值處于“報(bào)警”時(shí)，啟用惡性負(fù)載識(shí)別限制功能，并在惡性負(fù)載使用時(shí)報(bào)警；當(dāng)開(kāi)關(guān)值處于“跳閘”時(shí)，啟用惡性負(fù)載識(shí)別限制功能，并在惡性負(fù)載使用時(shí)跳閘；當(dāng)開(kāi)關(guān)值處于“關(guān)”時(shí)，不啟用惡性負(fù)載識(shí)別限制功能。惡性負(fù)載的功率區(qū)間可

　　從30W起到最大為電表額定負(fù)荷，可以設(shè)6個(gè)區(qū)間，當(dāng)設(shè)定功率區(qū)間內(nèi)的阻性負(fù)載投入使用時(shí)，電表將跳閘停止供電。為保證正常使用的負(fù)載，如飲水機(jī)、電熱水器等，可以在設(shè)定受控區(qū)間時(shí)加以區(qū)分，從而不受負(fù)載識(shí)別限制［9-10］。惡性負(fù)載的功率因數(shù)設(shè)為0-997，當(dāng)功率因數(shù)大于等于此值的受控功率區(qū)間的電器投入使用時(shí)，電表自動(dòng)跳閘，考慮具體用電環(huán)境，可在跳閘后自動(dòng)恢復(fù)供電，斷電時(shí)間間隔以秒為單位，設(shè)定惡性負(fù)載跳閘后每日自動(dòng)恢復(fù)供電的次數(shù)（3-5次），這由管理計(jì)算機(jī)鎖定并將標(biāo)志下傳到電表內(nèi)，當(dāng)自動(dòng)恢復(fù)供電次數(shù)超過(guò)設(shè)定次數(shù)時(shí)，不再自動(dòng)恢復(fù)供電，需要用戶到管理部門(mén)說(shuō)明原因后，通過(guò)管理平臺(tái)重新恢復(fù)供電。

　　3.3分時(shí)段功率限制

　　該系統(tǒng)允許用戶的個(gè)性化，在0-24時(shí)之間，將時(shí)間分為1-6個(gè)時(shí)間段，并分別對(duì)各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行總功率限制。當(dāng)開(kāi)關(guān)值處于“報(bào)警”時(shí)，啟用分時(shí)段功率限制功能，并在分時(shí)段功率限制使用時(shí)報(bào)警；當(dāng)開(kāi)關(guān)值處于“跳閘”時(shí)，啟用分時(shí)段功率限制功能，并在分時(shí)段功率限制使用時(shí)跳閘；當(dāng)開(kāi)關(guān)值處于“開(kāi)”時(shí)，啟用分時(shí)段功率限制功能；當(dāng)開(kāi)關(guān)值處于“關(guān)”時(shí)，不啟用功率限制功能．分時(shí)段表的時(shí)間段最多可設(shè)6個(gè)，每個(gè)時(shí)間段的起始時(shí)間、終止時(shí)間可在上位機(jī)上設(shè)定，并下傳存儲(chǔ)于電表內(nèi)，由電表根據(jù)設(shè)定時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行．若設(shè)置2個(gè)時(shí)段，則時(shí)段1的后一個(gè)值需小于時(shí)段2的前一個(gè)值，以此類(lèi)推；功率閾值6個(gè)，對(duì)應(yīng)6個(gè)時(shí)段，不同時(shí)間段的閾值可能相同，也可能不同；超負(fù)荷跳電后自動(dòng)恢復(fù)供電的時(shí)間間隔，以秒為單位，最大值為9999。超負(fù)荷跳電后每日自動(dòng)恢復(fù)供電的次數(shù)（3-10次）（每日，第二天清零或累計(jì)，通過(guò)系統(tǒng)處理），由上位機(jī)設(shè)定并下傳存儲(chǔ)于電表內(nèi)，當(dāng)自動(dòng)恢復(fù)供電次數(shù)超過(guò)設(shè)定次數(shù)時(shí)，不再自動(dòng)恢復(fù)供電，只能通過(guò)上位機(jī)遠(yuǎn)程控制進(jìn)行開(kāi)電，遠(yuǎn)程開(kāi)電后或跨0：00時(shí)自動(dòng)清空電表內(nèi)的跳電記錄，上位機(jī)內(nèi)的跳電記錄保存1-6個(gè)月，且可清除。

　　4安全用電管理系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

　　與傳統(tǒng)的學(xué)生宿舍供電系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有以下主要優(yōu)勢(shì)：

　?。?）用電安全 引進(jìn)校園智能用電管理系統(tǒng)，提升了高校學(xué)生公寓用電管理效率和用電安全．盡管有詳細(xì)的用電安全守則，但僅靠制度仍然難以避免超負(fù)荷用電、使用大功率高熱電器（電熱棒、電磁爐、電暖器等）、線路私拉亂拉等現(xiàn)象。同時(shí)線路短路、漏電、電壓過(guò)高等不安全隱患也無(wú)法預(yù)先消除。使用智能管理系統(tǒng)后，可有效解決上述問(wèn)題。該系統(tǒng)具有用電安全保護(hù)措施，能迅速發(fā)現(xiàn)不安全用電因素，及時(shí)主動(dòng)上報(bào)管理員，并自動(dòng)作出預(yù)定的制止措施，消除因?qū)W生亂用電器等行為引發(fā)的火災(zāi)隱患，減少學(xué)校損失。

　?。?）降低能耗智能控制管理系統(tǒng)能分析用電，減少浪費(fèi)，節(jié)約用電，降低能耗。目前高校管理部門(mén)對(duì)用電狀況的了解程度不夠細(xì)致，不了解能耗構(gòu)成，導(dǎo)致浪費(fèi)嚴(yán)重卻找不到源頭，采用智能管理系統(tǒng)后，可實(shí)時(shí)顯示用戶的用電量，自動(dòng)分析用電明細(xì)，如果發(fā)現(xiàn)用電超標(biāo)、故障等現(xiàn)象，可以在平臺(tái)上報(bào)警，通知管理人員采取措施，有效降低能耗。超標(biāo)、故障信息自動(dòng)建立文檔，供管理部門(mén)進(jìn)一步分析原因，采取對(duì)策。

　?。?）智能管理 該系統(tǒng)提供電腦終端遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表、遠(yuǎn)程充值、電腦自動(dòng)換算電費(fèi)電量等功能，不需要人工管理抄表，避免了由于系統(tǒng)問(wèn)題與人員錯(cuò)誤操作，減少了收費(fèi)管理日常用電管理等工作量；同時(shí)該系統(tǒng)可直接與學(xué)校財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)對(duì)接，提供安全便捷的數(shù)據(jù)輸出，有效提升后勤用電管理部門(mén)的工作效率，該系統(tǒng)實(shí)施后，受到學(xué)校后勤管理部門(mén)一致好評(píng)，管理人員處理故障強(qiáng)度下降，效率提升。

　　5安科瑞宿舍預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng)介紹

　　5.1 系統(tǒng)方案

　　  高校宿舍作為一個(gè)特殊應(yīng)用場(chǎng)合，在傳統(tǒng)的電能管理需求的基礎(chǔ)上有著與其他應(yīng)用場(chǎng)合所不同的要求，強(qiáng)調(diào)的是用電控制管理，如宿舍的時(shí)間管理（按時(shí)熄燈、按時(shí)送電，某一些設(shè)備如空調(diào)不能納入熄燈范圍）、惡性負(fù)載控制、基礎(chǔ)電量設(shè)置等。系統(tǒng)建設(shè)的意義：

　　  方便學(xué)校對(duì)宿舍的用電收費(fèi)，學(xué)生群體眾多，傳統(tǒng)的后付費(fèi)方式已無(wú)法滿足校方需求，收費(fèi)管理可與校園一卡通對(duì)接，學(xué)生可以自助繳費(fèi)。

　　  通過(guò)技術(shù)手段加強(qiáng)對(duì)宿舍的用電管理，可實(shí)現(xiàn)時(shí)間定時(shí)控制、惡性負(fù)載檢測(cè)、基礎(chǔ)電費(fèi)下發(fā)等適合學(xué)校規(guī)范管理的功能。

　　  人性化的方案設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)單一宿舍內(nèi)的多個(gè)支路的獨(dú)立控制，讓學(xué)生可獲得更高質(zhì)量的宿舍生活提供了支持。

　　  惡性負(fù)載控制（如卷發(fā)棒、電吹風(fēng)、電爐、熱得快、電熱杯等實(shí)施自動(dòng)識(shí)別控制）、夜間小功率設(shè)置、移相插座識(shí)別、負(fù)載學(xué)習(xí)功能（白名單）。

　　5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　  AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有預(yù)付費(fèi)基礎(chǔ)上增加了宿舍電能管理所需的各種功能，解決了高校宿舍電能管理問(wèn)題。

5.3系統(tǒng)功能

　　  AcrelCloud-3100學(xué)生宿舍版預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)是與ADM130（一進(jìn)三出）或ADF300L（多回路計(jì)量箱）預(yù)付費(fèi)電能表配套的云平臺(tái)。它是以電能管理網(wǎng)站和集中抄表軟件為主，包括服務(wù)器，通訊管理機(jī)在內(nèi)的集成系統(tǒng)。針對(duì)高校宿舍這一特殊應(yīng)用場(chǎng)合研發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)電能監(jiān)控、時(shí)間管理、惡性負(fù)載管理、預(yù)付費(fèi)管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。

　　批量操作：系統(tǒng)支持對(duì)宿舍進(jìn)行批量設(shè)置，批量初始化、批量下發(fā)基礎(chǔ)電量、批量設(shè)置負(fù)控、批量設(shè)置時(shí)控等，方便學(xué)校進(jìn)行統(tǒng)一管理。

　　惡性負(fù)載自動(dòng)識(shí)別控制：對(duì)不允許使用的發(fā)熱電器（如電爐、熱得快、電熱杯等）實(shí)施自動(dòng)識(shí)別控制，發(fā)現(xiàn)這些發(fā)熱電器自動(dòng)斷電。惡性負(fù)載暫停時(shí)間和次數(shù)可通過(guò)軟件設(shè)定。

　　基礎(chǔ)電費(fèi)：可以設(shè)置每月給學(xué)生下發(fā)的免費(fèi)輔助電費(fèi)，覆蓋式下發(fā)，不累計(jì)。

　　時(shí)間控制功能：支持最多8個(gè)時(shí)段設(shè)置宿舍供電斷電，方便管理學(xué)生宿舍作息 。

　　對(duì)接一卡通支付：系統(tǒng)支持中間庫(kù)，接口等方式對(duì)接學(xué)校一卡通，方便學(xué)生自助購(gòu)電 。

　　一進(jìn)三出：ADM130電表支持最多三回路輸出，各回路單獨(dú)分合閘、惡性負(fù)載、時(shí)控等設(shè)置。

　　遠(yuǎn)程售電：操作員可以通過(guò)后臺(tái)給宿舍進(jìn)行電費(fèi)充值，學(xué)生也可以通過(guò)學(xué)習(xí)一卡通、學(xué)校微信公眾號(hào)進(jìn)行自助充值。

　　遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表 。

　　遠(yuǎn)程控制：可對(duì)任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理。

　　6安科瑞故障電弧產(chǎn)品介紹

　　6.1概述

　　安科瑞AAFD-40故障電弧探測(cè)器（以下簡(jiǎn)稱探測(cè)器）對(duì)接入線路中的故障電?。òü收喜⒙?lián)電弧、故障串聯(lián)電?。┻M(jìn)行有效的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到線路中存在引起火災(zāi)的故障電弧時(shí)，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的聲光報(bào)警，并將報(bào)警信息傳輸給上端監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)預(yù)警火災(zāi)發(fā)生的目的。故障電弧探測(cè)器適用于工業(yè)與民用建筑中10KW及其以下的電氣線路，其保護(hù)線路長(zhǎng)度不宜大于100米。

　　產(chǎn)品遵循國(guó)標(biāo)GB 14287.4-2014，可適用于養(yǎng)老院、學(xué)校、商業(yè)建筑、賓館、工廠、庫(kù)房、圖書(shū)館、辦公室、家庭住宅、以及娛樂(lè)場(chǎng)所等。

6.2 功能應(yīng)用

　?。?）故障電弧檢測(cè) 故障電弧探測(cè)器對(duì)接入線路中的故障電?。òü收喜⒙?lián)電弧、故障串聯(lián)電?。┻M(jìn)行有效的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到線路中存在引起火災(zāi)的故障電弧時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

　　出廠默認(rèn)電流保護(hù)設(shè)定值為2.5A，聯(lián)動(dòng)DO開(kāi)關(guān)打開(kāi)。

　?。?）自檢功能 探測(cè)器具備自檢功能，在主界面下長(zhǎng)按/自檢鍵，系統(tǒng)將進(jìn)入自檢狀態(tài)，查看設(shè)備是否完好。

　?。?）消音功能 在報(bào)警狀態(tài)下，長(zhǎng)按消音鍵，探測(cè)器報(bào)警聲音消除。

　?。?）報(bào)警復(fù)位（解除報(bào)警）當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，可通過(guò)長(zhǎng)按復(fù)位解除報(bào)警；如果在進(jìn)行復(fù)位操作后未排除報(bào)警故障，探測(cè)器將再次進(jìn)入故障報(bào)警狀態(tài)。

　?。?）集中監(jiān)控 集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)RS485，接受現(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)及控制指令。采用Modbus-RTU 協(xié)議通訊，通訊距離為500米，同一鏈路可監(jiān)控32臺(tái)探測(cè)器。

　　7結(jié)束語(yǔ)

　　針對(duì)當(dāng)前高校學(xué)生公寓的用電現(xiàn)狀和亟待解決的安全問(wèn)題，本研究提出并設(shè)計(jì)了高校學(xué)生公寓用電安全智能控制管理系統(tǒng)技術(shù)解決方案，本文對(duì)該系統(tǒng)的功能和特征進(jìn)行了分析和說(shuō)明，該系統(tǒng)對(duì)提高學(xué)校后勤部門(mén)的管理效率，保障高校公寓的用電安全，降低學(xué)校的運(yùn)營(yíng)成本具有明顯的作用。

　　【參考文獻(xiàn)】

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　　[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11版

　　[3]林進(jìn)鵬，蘇少琳.高校學(xué)生公寓安全用電智能控制與管理系統(tǒng)研究[J].2016